Исследование устойчивости к антибиотикам и дезинфектантам

Вариабельность резистома биотопов человека и выяснение закономерностей распространения антибиотикорезистентности с последующей разработкой средств её обнаружения и преодоления

Устойчивость (резистентность) микроорганизмов к лекарственным препаратам и дезинфицирующим средствам снижает эффективность профилактики и лечения инфекционно-воспалительных заболеваний человека, что создает глобальные проблемы в местах оказания медицинской помощи. По оценкам CDC (Центр контроля и профилактики заболеваний США), около двух миллионов случаев нозокомиальных инфекций, вызванных резистентными микроорганизмами, приводят или сопутствуют 100 000 смертям ежегодно. К сожалению, эти же штаммы не поддаются элиминации из внешней среды применяемыми средствами дезинфекции. Это явление слабо изучено в мире, и на фоне пандемии в период бесконтрольного использования антибиотиков и дезинфицирующих средств ожидается рост популяции таких штаммов.

Мониторинг средствами бактериологического и генетического тестирования, основанными на изолировании чистых культур бактериальных патогенов, видит только верхушку айсберга истинного распространения резистентности в микробных популяциях. Современные технологии высокопроизводительного метагеномного секвенирования позволяют обнаружить всю совокупность генов резистентности в исследуемом биотопе (резистом), открывая возможность отслеживать пути возникновения и распространения устойчивости как комменсальных, так и патогенных бактерий из различных мест обитания. Развитие представлений о микробиоме человеческого организма позволяет продвинуться в понимании целого ряда проблем клинической медицины – от эффективности лечения, в том числе химиотерапии, до устойчивости бактериальной флоры к биоцинам. Планируемые исследования в этой области средствами геномики и метагеномики позволят раскрыть неизвестные маркеры резистентности к биоцинам внутрибольничных патогенов и выработать стратегию тестирования микробиома пациентов с различной патологией, в том числе путем создания быстрых тестов отечественного производства. Тестирование у кровати больного (портативный формат) позволит оптимизировать подбор средств лекарственной терапии, что зачастую жизненно важно для сохранения здоровья пациента.

Основная цель исследования – расшифровка системных закономерностей, способствующих/препятствующих формированию и распространению резистентности микроорганизмов к лекарственным и дезинфицирующим препаратам, с последующей разработкой средств детекции и мониторинга.

Используемые методы

• Фенотипическая характеристика микроорганизмов, изолированных из мест оказания медицинской помощи.
• Геномное секвенирование и сборка de novo, биоинформатический анализ данных для поиска кандидатных генетических маркеров резистентности.
• Метагеномное секвенирование природных биотопов человека, в том числе на фоне проводимой антибиотикотерапии.
• Биоинформатический анализ данных для установления наиболее вероятностных путей распространения резистентности.
• Методы математического моделирования, направленные на построение вероятностных моделей возникновения и распространения резистентности в микробных популяциях.
• Методы молекулярного анализа и микрофлюидики для создания средств обнаружения генетических детерминант резистентности.